本发明专利技术涉及一种顺酐生产氧化反应进料装置及其工艺，该装置设有空气鼓风机、空气预热器、混合器、丁空混合器筒体及喷枪；本发明专利技术提供的新工艺完全抛弃了丁烷加热再沸的方法蒸发正丁烷，采用空气喷雾闪蒸汽的方法，工艺过程简单，设备简单，气化高效，便于操控，可以实现精准调节，安全性能高；预热和停车时没有丁烷放空，节约了原料；紧急停车时没有丁烷气体的放空切换，仅切断液体丁烷原料即安全停止氧化器的操作；没有蒸发器压力高，阀门误操作或仪表失灵带来的憋压等安全隐患，安全性能提高。
【技术实现步骤摘要】
一种顺酐生产氧化反应进料装置及其工艺
本专利技术涉及顺酐生产领域，具体的说是一种顺酐生产氧化反应进料装置及其工艺。
技术介绍
大型顺酐装置的氧化反应系统是装置的核心，其中原料丁烷的汽化与空气均匀混合，达到均衡的配比浓度，原料气组分的稳定是反应器能平稳高效运行的关键，丁烷空气混合在爆炸范围内工作，要求工艺、设备的安全性能要有可靠的保证，所以丁烷汽化与空气的混合、调比精确控制就是一件重中之重的事情。现有国内所有丁烷法顺酐装置的丁烷汽化装置均采用美国SD公司的工艺：丁烷再沸蒸发。而美国十几年前就停止了顺酐生产，工艺一直没有创新。SD的工艺流程为：液态丁烷经流量计后进蒸发器，由列管式再沸器加热蒸发，压力0.4Mpa左右，→蒸发后的丁烷气体进过热器过热至120℃→流量计1→流量计2→快开进料阀或快开阀放空，两阀一开一闭→进空气管道混合器→进反应器氧化。以上工艺存在以下问题：1、蒸发后的丁烷在0.4Mpa压力下，很容易在管道中冷凝，在开车前不仅要用蒸汽预热设备，管道，而且要用过热丁烷预热管道，大量放空来预热管道；2、紧急停车，或正常停车总是进料阀关闭，放管阀打开，丁烷蒸发器中的物料0.4Mpa丁烷不断减压、蒸发，大量放空，直至殆尽，不仅浪费原料，也有安全隐患；3、在紧急停车情况下，忘记关闭蒸发器的蒸汽，快开阀的开闭失控，或产生故障没有同时动作，均会产生憋压等安全问题；4、开关阀门多，液位计及压力温度仪表多，泄露点多，控制复杂，容易误判，误操作，存在安全隐患；5、丁烷蒸发量和混合后的原料气在生产加、减负荷时不同步，不能及时精准调节；6、投资额大，仅放空管线设计选用压力管道材质：为DN300,Gr5Mo合金钢管道，加上地面火炬等就要耗资上百万元。
技术实现思路
针对上述现有的丁烷法顺酐装置进料不能及时精准调节且浪费原料、存在安全隐患等问题，本专利技术提供一种顺酐生产氧化反应进料装置及其工艺。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种顺酐生产氧化反应进料装置，该装置设有空气鼓风机、空气预热器、混合器、丁空混合器筒体及喷枪；空气鼓风机与空气预热器连接，空气预热器与丁空混合器筒体顶部连接，空气进入空气鼓风机的管路上设有空气进口阀，空气鼓风机与空气预热器之间的连接管路上设有文丘里流量计及空气放空阀；所述喷枪穿设在丁空混合器筒体侧壁上，其喷嘴设置在丁空混合器筒体内，其液相进口与丁烷进液管路连接，气相进口与压缩空气管路连接，所述丁烷进液管路上设有质量流量计、丁烷调节阀及丁烷切断阀，所述混合器设置在喷枪上方的丁空混合器筒体内；所述丁烷质量流量计和空气文丘里流量计分别与DCS系统连接；所述丁空混合器筒体的侧壁上设有筒壁加热焊管；所述筒壁加热焊管为蒸汽加热焊管；所述空气放空阀为空气放空气动蝶阀；所述丁烷切断阀为丁烷切断气动球阀；所述混合器为螺旋静态混合器；所述空气进口阀为空气进口电动蝶阀；一种利用如上所述装置的进料工艺，此工艺过程如下：正丁烷原料加压至0.5~0.9Mpa，经质量流量计，进入喷枪的液相进口，压缩空气由气相进口进入喷枪，丁烷液体在喷嘴顶部的靶上被撞击粉碎，产生第一次雾化，再由喷嘴内环缝中喷出的压缩空气的喷射作用产生第二次雾化，汽液混合物再经由顶部6mm‐6孔内泄压喷出产生第三次雾化；空气鼓风机输出的空气经空气预热器升温至170℃后进入丁空混合器筒体内，与雾化的丁烷由混合器作用下均匀混合；丁烷流量由丁烷调节阀控制，空气流量由空气进口阀控制，丁烷质量流量计的信号和空气文丘里流量计产生的信号输入DCS系统，按丁烷摩尔百分数1.6~1.8%的生产指标控制丁烷和空气流量，进入反应器稳定生产。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的新工艺完全抛弃了丁烷加热再沸的方法蒸发正丁烷，采用空气喷雾闪蒸汽的方法，工艺过程简单，设备简单，气化高效，便于操控，可以实现精准调节，安全性能高；预热和停车时没有丁烷放空，节约了原料；紧急停车时没有丁烷气体的放空切换，仅切断液体丁烷原料即安全停止氧化器的操作；没有蒸发器压力高，阀门误操作或仪表失灵带来的憋压等安全隐患，安全性能提高；设备简单，取消了丁烷蒸发器，丁烷过热器及其附属的液位计，压力开关，安全阀等的附件，减少了泄露点，取消了2台丁烷气相质量流量计和放空调节阀，简化了操作；投料量达到精准调节，反应器工作更平稳，温度更好控制；投资额大幅下降，取消了丁烷蒸发器，丁烷过热器及其附件，取消了放空管线及地火炬。附图说明图1丁烷空气混合装置示意图；图2喷枪工作原理图；图3丁烷进料雾化原理-一次雾化；图4丁烷进料雾化原理-二次雾化；图5丁烷进料雾化原理-三次雾化；附图标记：1、空气鼓风机，2、文丘里流量计，3、空气预热器，4、混合器，5、丁空混合器筒体，6、喷枪，7、筒壁加热焊管，8-1、空气进口阀，8-2、空气放空阀，8-3、丁烷切断阀，8-4、丁烷调节阀，9、质量流量计；图例：联锁系统；进控制室DCS。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的阐述。如图所示：一种顺酐生产氧化反应进料装置，该装置设有空气鼓风机1、空气预热器3、混合器4、丁空混合器筒体5及喷枪6；空气鼓风机1与空气预热器3连接，空气预热器3与丁空混合器筒体5顶部连接，空气进入空气鼓风机1的管路上设有空气进口阀8-1，所述空气进口阀8-1为空气进口电动蝶阀，空气鼓风机1与空气预热器3之间的连接管路上设有文丘里流量计2及空气放空阀8-2，所述空气放空阀8-2为空气放空气动蝶阀；所述喷枪6穿设在丁空混合器筒体5侧壁上，其喷嘴设置在丁空混合器筒体5内，其液相进口与丁烷进液管路连接，气相进口与压缩空气管路连接，所述丁烷进液管路上设有质量流量计9、丁烷调节阀8-4及丁烷切断阀8-3，所述丁烷切断阀8-3为丁烷切断气动球阀，所述混合器4设置在喷枪6上方的丁空混合器筒体5内；所述丁空混合器筒体5的侧壁上设有筒壁加热焊管7；所述筒壁加热焊管7为蒸汽加热焊管；所述丁烷质量流量计9和空气文丘里流量计2分别与DCS系统连接；一种利用如上所述装置的进料工艺，此工艺过程如下：正丁烷原料加压至0.5~0.9Mpa，经质量流量计9，约7200~7400kg/h进入喷枪6的液相进口，压缩空气由气相进口进入喷枪6，在0.5~0.9Mpa压力的推动下，丁烷液体在喷嘴顶部的靶上被撞击粉碎，产生第一次雾化，再由喷嘴内环缝中喷出的压缩空气的喷射作用产生第二次雾化，汽液混合物再经由顶部6mm‐6孔内泄压喷出产生第三次雾化；形成粒径在100~300um的微小颗粒，形成90°角锥形的喷射区；空气鼓风机1输出的空气为：流量8400m3/Nhr，压力0.15MPa，温度150℃，经空气预热器3升温至170℃后进入丁空混合器筒体5内，在丁空混合器筒体5中与雾化的丁烷逆流相遇，微液滴瞬间闪蒸汽化，未能气化的液滴被喷射在筒壁上，筒壁外测焊有筒壁加热焊管7，将筒壁加热至150~180℃，飞溅在筒壁上的小液滴也被瞬间汽化，在丁空混合器筒体5的中央装有螺旋桨形静态混合器，使空气产生旋转、搅动，使闪蒸后的气态丁烷与空气均匀混合；丁烷流量由丁烷调节阀8-4控制，空气流量由空气进口阀8-1控制，丁烷质量流量计9的信号和空气文丘里流量计2产生的信号输入DCS系统，按丁烷摩尔百分数1.6~1.8%的生产指标控制丁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种顺酐生产氧化反应进料装置，其特征在于：该装置设有空气鼓风机（1）、空气预热器（3）、混合器（4）、丁空混合器筒体（5）及喷枪（6）；空气鼓风机（1）与空气预热器（3）连接，空气预热器（3）与丁空混合器筒体（5）顶部连接，空气进入空气鼓风机（1）的管路上设有空气进口阀（8‑1），空气鼓风机（1）与空气预热器（3）之间的连接管路上设有文丘里流量计（2）及空气放空阀（8‑2）；所述喷枪（6）穿设在丁空混合器筒体（5）侧壁上，其喷嘴设置在丁空混合器筒体（5）内，其液相进口与丁烷进液管路连接，气相进口与压缩空气管路连接，所述丁烷进液管路上设有质量流量计（9）、丁烷调节阀（8‑4）及丁烷切断阀（8‑3），所述混合器（4）设置在喷枪（6）上方的丁空混合器筒体（5）内；所述丁烷质量流量计（9）和空气文丘里流量计（2） 分别与DCS 系统连接。
【技术特征摘要】
1.一种顺酐生产氧化反应进料装置，其特征在于：该装置设有空气鼓风机（1）、空气预热器（3）、混合器（4）、丁空混合器筒体（5）及喷枪（6）；空气鼓风机（1）与空气预热器（3）连接，空气预热器（3）与丁空混合器筒体（5）顶部连接，空气进入空气鼓风机（1）的管路上设有空气进口阀（8-1），空气鼓风机（1）与空气预热器（3）之间的连接管路上设有文丘里流量计（2）及空气放空阀（8-2）；所述喷枪（6）穿设在丁空混合器筒体（5）侧壁上，其喷嘴设置在丁空混合器筒体（5）内，其液相进口与丁烷进液管路连接，气相进口与压缩空气管路连接，所述丁烷进液管路上设有质量流量计（9）、丁烷调节阀（8-4）及丁烷切断阀（8-3），所述混合器（4）设置在喷枪（6）上方的丁空混合器筒体（5）内；所述丁空混合器筒体（5）的侧壁上设有筒壁加热焊管（7）；所述喷枪（6）的喷嘴向上，且喷嘴设置在筒壁加热焊管（7）形成的加热区内，所述混合器（4）设置在喷嘴与空混合器筒体（5）顶部空气进口之间；所述混合器（4）为螺旋静态混合器；所述筒壁加热焊管（7）为蒸汽加热焊管；所述丁烷质量流量计（9）和空气文丘里流量计（2）分别与DCS系统连接。2.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅，王息辰，任保胜，程国强，罗红卫，党光辉，
申请(专利权)人：濮阳市盛源能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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